【題目】通過用天文望遠(yuǎn)鏡長期觀測,人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng),通過對它們的研究,使我們對宇宙中物質(zhì)的存在形式和分布情況有了較深刻的認(rèn)識,雙星系統(tǒng)由兩個星體構(gòu)成,其中每個星體的線度都遠(yuǎn)小于兩星體之間的距離.一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠(yuǎn),可以當(dāng)作孤立系統(tǒng)來處理.
現(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測量確定:該雙星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量都是m,兩者相距L,它們正圍繞兩者連線的中點做圓周運(yùn)動.
(1)試計算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動周期T計算;
(2)若實驗上觀測到的運(yùn)動周期為T觀測,且T觀測∶T計算=1∶ (N>1).為了解釋T觀測與T計算的不同,目前有一種流行的理論認(rèn)為,在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測不到的暗物質(zhì).作為一種簡化模型,我們假定在以這兩個星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著這種暗物質(zhì).若不考慮其他暗物質(zhì)的影響,請根據(jù)這一模型和上述觀測結(jié)果確定該星系間這種暗物質(zhì)的密度.
【答案】(1)(2)
【解析】試題分析:(1)雙星均繞它們連線的中點做圓周運(yùn)動,根據(jù)萬有引力公式:
解之得:
(2)根據(jù)觀測結(jié)果,星體的運(yùn)動周期為,這是由于雙星系統(tǒng)內(nèi)(類似一個球體)均勻分布的暗物質(zhì)引起的,均勻分布雙星系統(tǒng)內(nèi)的暗物質(zhì)對雙星系統(tǒng)的作用,與一個質(zhì)點(質(zhì)點的質(zhì)量等于球內(nèi)暗物質(zhì)的總質(zhì)量且位于中點O處)的作用相同,考慮暗物質(zhì)作用后雙星系統(tǒng)的運(yùn)動周期,即:
代入并整理得:
故所求的暗物質(zhì)密度為:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】—帶正電的粒子在僅受電場力作用下,從坐標(biāo)原點O以一定的初速度v0沿電場中的x軸正向做直線運(yùn)動,x軸上的電勢分布如圖所示,則粒子從0點運(yùn)動到x= x0的過程中,下列說法正確的是
A. 粒子的電勢能一直增大
B. 粒子的動能先增大后減小
C. 粒子運(yùn)動的加速度先增大后減小
D. 粒子受到的電場力先沿x軸負(fù)方向后沿x軸正方向
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【題目】如圖甲所示,一質(zhì)量為m =1kg的小物塊靜止在粗糙水平面上的A點,從t = 0時刻開始,物體在受如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動,第3s末物塊運(yùn)動到B點時速度剛好為零,第5s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)μ= 0.2(g取10m/s2)則
(1)前3秒內(nèi)物體速度與加速度大小發(fā)生了什么變化;(定性說明大體變化即可)
(2)AB間的距離為多少;
(3)物體在0~3s時間內(nèi)的平均速度大小為多少;
(4)物體在0~5s時間內(nèi)的最大速率為多少。
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【題目】如圖所示,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面為一正方形的勻強(qiáng)磁場區(qū),在從ab邊離開磁場的電子中,下列判斷正確的是( )
A. 從b點離開的電子速度最大
B. 從b點離開的電子在磁場中運(yùn)動時間最長
C. 從b點離開的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大
D. 在磁場中運(yùn)動時間相同的電子,其軌跡線一定重合
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【題目】如圖所示,一列簡諧橫波沿X軸正方向傳播,P點的振動周期為0.4s,從波傳到x=5m的M點時開始計時,下面說法中不正確的是
A. 波源的起振方向向下
B. 這列波的波長是5m
C. 1s內(nèi)質(zhì)點M經(jīng)過的路程為lm
D. 質(zhì)點Q(x=9m)經(jīng)過0.7s第一次到達(dá)波峰
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【題目】如圖所示,物體A、B通過細(xì)繩以及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體B的質(zhì)量為2m,放置在傾角為30°的光滑斜面上,物體A的質(zhì)量為m,開始時細(xì)繩伸直。用手托著物體A使彈簧處于原長,A與地面的距離為h,物體B靜止在斜面上擋板P處,放手后物體A下落,與地面即將接觸時速度大小為v,此時物體B對擋板恰好無壓力,則下列說法正確的是
A、彈簧的勁度系數(shù)為
B、此時彈簧的彈性勢能等于
C、此時物體A的加速度大小為g,方向豎直向上
D、此時物體B可能離開擋板沿斜面向上運(yùn)動
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【題目】在“用插針法測玻璃磚折射率”的實驗中,玻璃磚的ab邊與邊相互平行,邊與邊不平行,某同學(xué)在白紙上仔細(xì)畫出了玻璃磚的兩條邊線邊與,如圖所示.
(1)實驗時,先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針和以確定入射光線AO,接著,眼睛應(yīng)在玻璃磚的____(選填“同一側(cè)”、“另一側(cè)”),觀察所插的兩枚大頭針和,同時通過插第三、第四枚大頭針來確定從玻璃磚射出的光線。
(2)實驗中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上_____。(填“是”或“否”)
(3)下列操作可以減小實驗誤差的是______(填字母代號)
A.適當(dāng)增大大頭針、的間距
B.選擇玻璃磚相互平行的、邊來測量
C.選用盡可能細(xì)的筆畫線
D.使AO的入射角接近于90°
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【題目】如圖所示,MN和PQ為豎直方向的兩平行足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌,間距為L,電阻不計,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,,兩端分別接阻值為2R的電阻R1和電容為C的電容器.質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持良好接觸.桿ab由靜止開始下滑,在下滑過程中最大的速度為v,整個電路消耗的最大電功率為P,則( )
A. 電容器右極板帶負(fù)電
B. 電容器的最大帶電量為
C. 桿ab的最大速度v等于
D. 桿ab所受安培力的最大功率為
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【題目】某學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對一輛自制小遙控車的性能進(jìn)行研究.他們讓這輛小車在水平的地面上由靜止開始運(yùn)動,并將小車運(yùn)動的全過程記錄下來,通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v-t圖象,已知小車在0~2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動,2~10 s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變,在10 s末停止遙控讓小車自由滑行,小車質(zhì)量m=1 kg,整個過程中小車受到的阻力大小不變.求:
(1)小車所受的阻力Ff是多大?
(2)在2~10 s內(nèi)小車牽引力的功率P是多大?
(3)小車在加速運(yùn)動過程中的總位移x是多少?
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